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Anforderungen an ein Anlagenmodell formulieren - Projektauftrag Betriebstechnik - Ausbildung

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Einleitung

Du arbeitest im vierten Ausbildungsjahr der Fachrichtung Elektronikerin bzw. Elektroniker für Betriebstechnik. Deine Aufgabe ist, Anforderungen an ein vollständig fiktives elektrotechnisches Anlagenmodell aufzunehmen, prüfbar zu formulieren und als Projektauftrag zu dokumentieren. Du planst und prüfst ein Modell, keine produktive Industrieanlage.

Lernziele: Du kannst Kundenwünsche in messbare Anforderungen übersetzen, Schnittstellen und Risiken erkennen, einfache Leistungs- und Kostenrechnungen prüfen, Abnahmetests entwerfen und Änderungen nachvollziehbar dokumentieren. In diesem Kurs dienen Papier, Schreibtischsimulation und gegebenenfalls eine durch eine Fachkraft betreute 24-V-Lernumgebung als Medien. Die Aufgaben sind nicht zur eigenständigen Arbeit an elektrischen Anlagen, Kranen, Drucksystemen oder Gefahrstoffen bestimmt. Nur betriebliche Verantwortliche entscheiden über Beaufsichtigung, Sicherheitsmaßnahmen, tatsächliche Umsetzung und Freigabe. Der Kurs ersetzt keine Befähigungsnachweise.

Amtliche Orientierung, abgegrenzt: Der KMK-Rahmenlehrplan für den schulischen Teil des Berufs vom 16.05.2003 in der Fassung 23.02.2018 nennt im vierten Ausbildungsjahr insbesondere Lernfeld 12 „Elektrotechnische Anlagen planen und realisieren“ mit 80 Stunden sowie Lernfeld 13 „Elektrotechnische Anlagen in Stand halten und ändern“ mit 60 Stunden. Das ist kein betrieblicher Stundenplan. Für den betrieblichen Ausbildungsteil gilt die gesonderte Verordnung über die Berufsausbildung in den industriellen Elektroberufen (IndElAusbV 2007, berücksichtigte Fassung mit Ausbildungsrahmenplan Anlage 3, Fundstelle BGBl. I 2018, S. 926–937), besonders technische Auftragsanalyse, Lösungsentwicklung und Dokumentation. Quellen und Fundstellen findest du im OER-Abschnitt.

Auftrag klären und Modellgrenzen festlegen

Fiktiver Ausbildungsfall „Sortierstation Lernlabor“

Die erfundene Ausbildungswerkstatt „Lernlabor Nord“ bestellt ein Tischmodell einer Sortierstation, das Arbeitsabläufe nur als Leuchtsignale simuliert. Es gibt keinen realen Motor, kein Förderband, keine Netzspannung auf der Lernfläche und keine real bewegten Werkstücke. Ein Starttaster fordert einen simulierten Transport an; zwei Schaltsignale B1 und B2 stehen für Werkstückerkennung und Ankunft. Drei 24-V-Leuchtanzeigen stehen für Transport, Fertig und Störung. Ein ebenfalls fiktives Steuerungsmodul bearbeitet Eingänge und Ausgänge. Für Auswertung und Abnahme können sämtliche Ereignisse als Zeitfolge in einer Tabellenkalkulation simuliert werden.

Auftraggeberwunsch: „Das Modell soll die Folge Start – Transport – Ankunft zeigen, einen fehlenden Ankunftsimpuls bemerken, jederzeit stoppen und verständlich dokumentiert sein. Das Ausbildungsprojekt darf höchstens 900 € kosten.“ Dieser Satz ist zunächst zu ungenau: „jederzeit“ muss in eine überprüfbare Reaktion übersetzt werden, ebenso „fehlender Impuls“.

Abgrenzung: Nicht bestellt sind eine echte sicherheitsgerichtete Maschinenfunktion, Steuerungen an Kranen, Netzanschlussarbeiten, Schaltanlagenbau oder Betrieb an Drucksystemen. Der Modell-Stopp ist eine Funktionsanforderung und kein nachgewiesener Sicherheits-Stopp oder Not-Halt. Eine reale Gefährdungsbeurteilung könnte die fiktive Modellbeschreibung nicht ersetzen.

Lastenheft, Pflichtenheft und Projektauftrag

Das Lastenheft beantwortet aus Sicht des Auftraggebers: Was soll erreichbar sein, unter welchen Bedingungen und wie wird die Erfüllung festgestellt? Ein Pflichtenheft beschreibt die geplante technische Umsetzung: Wie sollen Funktionen, Bauteile und Prüfungen realisiert werden? Ein Projektauftrag legt Ziel, Leistungsumfang, Rollen, Termine, Ressourcen, Kostenrahmen und Freigabepunkte fest. Begriffe werden in Betrieben teilweise anders verwendet; im Ausbildungsfall vereinbarst du sie ausdrücklich.

Beispiel unklar: „Die Anzeige muss schnell reagieren.“ Prüfbar: „In der Zeitsimulation wird nach Betätigung des Stopptasters spätestens mit dem nächsten Simulationsschritt von 0,1 s die Anzeige Transport ausgeschaltet; Test T04 protokolliert Zeitstempel.“ Diese Zeitvorgabe gilt nur im Modell, nicht als Sicherheitsgarantie realer Hardware.

Abbildung: Symbolische Verzweigung in einem Ablaufdiagramm; nutze sie als Denkanstoß für die Entscheidung Ankunft ja/nein. Wikimedia Commons, Ambigraphe, CC BY-SA 3.0; Lizenznachweis unten.

Anforderungen eindeutig und überprüfbar beschreiben

Anforderungen klassifizieren und priorisieren

Funktional beschreibt das Verhalten: „Nach gültigem Start wird Transport angezeigt.“ Nichtfunktional beschreibt z. B. Verständlichkeit, Dokumentation, Termin- und Kostenrahmen. Randbedingungen beschränken die Umsetzung: 24-V-Modellumgebung oder reine Simulation, keine reale Antriebsenergie. Schnittstellen benennen, welche Signale zwischen Tastern, Sensormodellen und Anzeigen ausgetauscht werden. Als einfache Priorisierung nutzt du Muss, Soll und Kann; eine Kann-Funktion darf eine Muss-Funktion nicht gefährden.

Jede Anforderung besitzt eine Kennung, einen eindeutigen Sollwert bzw. ein erwartetes Verhalten, eine Prüfart und eine Priorität. Änderst du sie später, bleibt die frühere Version im Änderungsprotokoll nachvollziehbar. Ersetze „benutzerfreundlich“, „robust“ oder „sicher“ niemals ohne weitere Konkretisierung durch einen vermeintlichen Messwert. Bei Schutzzielen gilt: Anforderungen ermitteln und durch Fachverantwortliche beurteilen lassen, keine unbelegte Konformitätsaussage.

Beispiel eines vollständigen Anforderungskatalogs

ID	Priorität	Prüffähige Anforderung	Nachweis
R01	Muss	Die Modelllogik nutzt nur virtuelle Signale oder eine beaufsichtigte, entsprechend ausgelegte 24-V-Gleichspannungs-Lernumgebung. Keine Ansteuerung realer Antriebe.	T01 Sichtprüfung des Entwurfs
R02	Muss	Transport wird nur bei Start = wahr, Stop = frei und B1 = wahr angefordert.	T02 Wahrheitstabelle
R03	Muss	Bei B2 = wahr während der aktiven Phase wird Transport ausgeschaltet und Fertig eingeschaltet.	T03 Ereignisprotokoll
R04	Muss	Bei Stop = betätigt wird Transport spätestens im nächsten Zeitschritt von 0,1 s ausgeschaltet.	T04 Zeitstempelvergleich
R05	Muss	Bleibt B2 ab Transportbeginn länger als 5,0 s aus, wird Transport beendet und Störung gesetzt.	T05 Simulation bei 5,1 s
R06	Muss	Nach einer Störung ist ein bewusster Reset vor erneutem Start erforderlich.	T06 Zustandsfolge
R07	Muss	Die Projektunterlagen enthalten Signalliste, Zustandsdiagramm, Prüftabelle und Versionsstand.	T07 Dokumentencheck
R08	Muss	Geplante Gesamtkosten überschreiten 900 €. nicht: Gefordert ist Gesamtkosten höchstens 900 €.	T08 Kostenrechnung
R09	Soll	Beschriftungen Transport, Fertig und Störung sind aus 1 m Entfernung bei normaler Raumbeleuchtung lesbar; dies wäre am Lernmodell unter Aufsicht zu prüfen.	T09 Sichttest
R10	Kann	Die Modellsoftware speichert eine anonymisierte Ereignisliste ohne personenbezogene Daten.	T10 Exportprobe

Qualitätshinweis zu R08: In einem absichtlich fehlerhaften ersten Entwurf steht „überschreiten 900 €“. Die korrigierte verbindliche Fassung lautet: R08: Die geplanten Gesamtkosten sind kleiner oder gleich 900 €. Prüfe solche Widersprüche im Review: eine Anforderung soll nur eine eindeutige Aussage enthalten.

Muster für ein Prüfkriterium: „Gegeben B1 = wahr, Stop = frei, Start wird ausgelöst, dann ist Transport nach dem nächsten Simulationsschritt aktiv.“ Das ist das Gegeben–Wenn–Dann-Prinzip.

Systemmodell, Signale und Berechnungen

Ein-/Ausgänge und Zustände

Kürzel	Art	Bedeutung	Fiktive Ausprägung
S_START	Eingang	Startanforderung	virtuelles Tasterereignis
S_STOP	Eingang	Stopptaster	virtuelle Zustandsvariable
B1	Eingang	Werkstück am Start	Signal wahr oder falsch
B2	Eingang	Werkstück angekommen	Signal wahr oder falsch
S_RESET	Eingang	Störungsquittierung	virtuelles Tasterereignis
H_T	Ausgang	Transport	24-V-LED oder Bildschirmindikator
H_F	Ausgang	Fertig	24-V-LED oder Bildschirmindikator
H_S	Ausgang	Störung	24-V-LED oder Bildschirmindikator

Zustandsmodell: Bereit → Transportiert → Fertig; bei Zeitüberschreitung aus Transportiert → Störung. Stop führt aus jeder aktiven Situation in Bereit, wobei die Störung gegebenenfalls weiterhin quittiert werden muss. Eine neue Startanforderung ist nur aus Bereit ohne Störmerker gültig. Lege als Designentscheidung fest, dass B2 vor Start ignoriert wird, damit alte Signale keine scheinbare Ankunft erzeugen. Eine steigende Flanke von B2 während Transportiert zählt als Ankunft.

Konflikte priorisieren: Stop vor Ankunft; Störung sperrt Wiederanlauf; vorliegende Ankunft beendet Transport innerhalb des 5,0-s-Fensters. Für exakt gleichzeitige Ereignisse muss die Zustandslogik eine deterministische Regel enthalten: zuerst Stop, dann Fehlerprüfung, dann Ankunft, zuletzt Start. Diese Regeln sind Entwurfsannahmen und werden in der Prüftabelle getestet.

Abbildung: allgemeiner Kontaktplan mit Kontakten und Spule als Anschauung für digitale Logik, nicht als Schaltplan des Modellfalls; Mithilrkadam, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons.

Abbildung: Beispiel einer UND-Verknüpfung; der gültige Start benötigt mehrere Bedingungen. Mithilrkadam, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons.

Video auf Deutsch: „Was ist eine SPS Steuerung??“, SPS Tutorial. Ergänzung zu Eingängen, Verarbeitung und Ausgängen. Externes Video, keine freie Nachnutzung behauptet.

Strombedarf als Plausibilitätsrechnung

Für einen rein hypothetischen 24-V-Modellaufbau nimmst du folgende Daten an: Steuermodul 0,180 A, zwei simulierte Sensorschnittstellen je 0,015 A, drei Leuchtanzeigen je 0,040 A. Bei angenommener gleichzeitiger Belastung ergibt sich I_ges = 0,180 A + 2 × 0,015 A + 3 × 0,040 A = 0,330 A. Die zugehörige rechnerische Wirkleistungsaufnahme bei vereinfachtem Gleichspannungsmodell beträgt P = U × I = 24 V × 0,330 A = 7,92 W.

Für den Modell-Planungswert wird eine Stromreserve von 25 % angenommen: 0,330 A × 1,25 = 0,4125 A. Ein hypothetisches dafür geeignetes 24-V-Lernnetzteil mit 0,5 A Nennstrom hätte rechnerisch 12 W Ausgangsleistung; der Reserveabstand wäre 0,5 A − 0,330 A = 0,170 A. Das ist keine automatische Geräteeignung, Schutz- oder Leitungsdimensionierung. Kurzschlussverhalten, Absicherung, Verträglichkeit, Datenblätter und elektrische Schutzmaßnahmen müssen qualifizierte Verantwortliche gesondert beurteilen. Die Modellrechnung ist nicht auf reale Motoren übertragbar.

Prüffrage: Würde statt einer 0,040-A-Anzeige eine zusätzliche Anzeige mit 0,100 A vorgesehen, steigt die Summe um 0,060 A auf 0,390 A; mit 25 % Reserve wären 0,4875 A erforderlich. Das knappe Ergebnis wäre Anlass für eine dokumentierte Auslegungsprüfung durch die Fachaufsicht, nicht für einen unbegleiteten Umbau.

Ablauf, Modellprüfung und Risiken

Simulation der Steuerlogik

Im Tabellenmodell wird alle 0,1 s ein Simulationsschritt ausgeführt. Die Zeitüberschreitung wird nur in Zustand Transportiert ab dessen Eintritt gemessen. Bis einschließlich 5,0 s kann B2 als Ankunft gelten; bei 5,1 s ohne Ankunft wird Störung ausgelöst. Für eine Abnahme musst du Grenzfälle (4,9 s, 5,0 s, 5,1 s), Stop und Reset gesondert prüfen. Ohne simulierten Start passiert nichts. Mit Start bei B1 = falsch passiert ebenfalls nichts.

Beispieltrace A: t = 0,0 s Start und B1 wahr → Transport; t = 3,2 s B2-Flanke → Fertig, Transport aus. Beispieltrace B: t = 0,0 s Start und B1 wahr → Transport; t = 5,1 s kein B2 → Störung, Transport aus; erneuter Start ohne Reset hat keinen Effekt. Beide Ergebnisse sind durch die festgelegte Simulationslogik überprüfbar.

Animation: prinzipielle Relaisbewegung und Freilaufdiode, Cloullin, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons. Das hier untersuchte Anlagenmodell nutzt keine echte Relaisleistungsschaltung; die Animation zeigt nur einen verwandten Begriff.

Audiobeispiel, keine Betriebsvorgabe: – Aufnahme eines Stromstoßschalters, Olivier Pichard, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons. Das Geräusch belegt für sich genommen keinen ordnungsgemäßen oder sicheren Betriebszustand.

Gefährdungsbetrachtung und Änderungsdisziplin

Fertige für jeden fiktiven Fehler eine Tabelle mit Fehlerursache, Auswirkung, Nachweis und Maßnahme an. Beispiel: „B2 bleibt falsch“ → Zeitüberschreitung → Störanzeige → Test T05. „B2 bleibt dauerhaft wahr“ → die geforderte steigende Flanke bei der Ankunft fehlt → nicht als erfolgreiche Fahrt werten → Test für Signalplausibilität ergänzen. „Stop ohne Wirkung“ → Funktionsfehler → Abnahme nicht bestanden und Eskalation an Fachaufsicht. Ein Stopptaster im Unterrichtsmodell ist nicht mit einem zertifizierten Not-Halt zu verwechseln.

Die DGUV Vorschrift 3 „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“ unterscheidet die Zuständigkeit einer Elektrofachkraft und die Arbeit unter deren Leitung und Aufsicht. Die Durchführungsanweisungen erläutern Verantwortung und geeignete Qualifikation; das Modell gewährt keinerlei eigenständige Arbeitsberechtigung. Falls ein realer Aufbau überhaupt vorgesehen ist, entscheidet allein die zuständige Fachkraft über Gefährdungsbeurteilung, geeignete Versorgung und konkrete Prüfungen nach den betrieblichen Regeln. Es werden keine VDE- oder IEC-Normvolltexte wiedergegeben und keine Konformitätsbestätigung erteilt.

Projektauftrag, Abnahme und Dokumentation

Musterprojektauftrag mit Kosten und Meilensteinen

Projektnummer: LLN-2026-04 (erfunden). Ziel: Ein überprüfbarer Lastenheft- und Simulationsentwurf für die „Sortierstation Lernlabor“, inkl. Zustandsmodell, Testfällen und Kostenplan. Auftraggeber: fiktive Ausbildungswerkstatt; Auftragnehmer: fiktives Ausbildungsteam. Liefergegenstände: Anforderungsliste Version 1.0, Signalliste, Ablaufdiagramm, virtuelle Simulation, Prüfprotokoll, Dokumentation und Präsentation. Nicht geliefert: reale Industrieanlage, Netzanschluss, Maschinenfreigabe.

Arbeitspaket	Aufwand	Abnahmeprodukt
Auftragsklärung	4 h	Ziele und Scope
Anforderungen und Signale	5 h	eindeutige Anforderungsliste
Logik und Simulation	4 h	Ablauf- und Zustandstabelle
Testplanung und Prüfung	3 h	Testfälle samt Soll-/Ist-Protokoll
Dokumentation und Übergabe	4 h	nachvollziehbare Projektmappe
Summe	20 h	Abgabereife Unterlagen

Fiktive Planrechnung: 20 h × 35 €/h = 700 €. Fiktive Material-/Softwarepauschale = 160 €. Geplante Gesamtkosten = 860 €. Abstand zur Obergrenze von 900 € = 40 €; diese Werte sind Unterrichtsannahmen, kein reales Angebot oder Preisversprechen.

Meilensteine: M1 Anforderungskatalog abgestimmt, M2 Entwurf geprüft, M3 Simulation durchlaufen, M4 Abnahmeprotokoll freigegeben. Eine Freigabe bezieht sich hier allein auf Lehrunterlagen, nicht auf ein physisches elektrisches System.

Beispiel für eine nachvollziehbare Test- und Freigabematrix

Test	Ausgangslage/Aktion	Soll-Ergebnis	Muster-Ist und Bewertung
T01	Dokumentenprüfung	nur Simulation/geeignetes betreutes Lernmodell	Entwurf enthält keine Motoransteuerung: bestanden
T02	Start bei B1 = wahr, Stop frei	Transport an	Transport ab nächstem Schritt: bestanden
T03	B2-Flanke bei t = 3,2 s	Fertig an und Transport aus	beides bei 3,2 s: bestanden
T04	Stop bei t = 1,3 s	Transport bis t = 1,4 s aus	bei 1,4 s aus: bestanden
T05	kein B2 bis t = 5,1 s	Störung an, Transport aus	Störung ab 5,1 s: bestanden
T06	Neustart nach Störung ohne Reset	kein Transport	bleibt gesperrt: bestanden
T07	Dokumentenstand prüfen	Signale, Tests, Version vorhanden	Checkliste komplett: bestanden
T08	700 € + 160 €	höchstens 900 €	860 €: bestanden
T09	Sichtbarkeit der Beschriftung aus 1 m	unter Aufsicht erkennbar	nicht durchgeführt: offen
T10	anonymisierten Ereignisexport prüfen	ohne personenbezogene Daten	optional: offen

Wichtig: Alle obenstehenden Ist-Werte sind fiktive Soll-Erwartungen einer Schreibtischsimulation, keine gemessenen Hardware-Prüfergebnisse. Die physische Sichtprüfung T09 ist ausdrücklich offen. Eine fertige Dokumentation trennt „bestanden“, „nicht bestanden“, „offen“ und „nicht anwendbar“. Sie darf „offen“ nicht in „bestanden“ umdeuten.

Änderungsbeispiel: Version 1.1 fordert zusätzlich eine Anzeige „Bereit“. Trage Änderungsgrund, betroffene Anforderungen, zusätzlichen Strombedarf von angenommen 0,040 A, Mehrkosten, Prüffälle und Freigabeentscheidung ein. Nun beträgt der Stromplanwert 0,370 A; mit 25 % Reserve 0,4625 A. Rechne erneut, bevor du die neue Ausführung auf dem Papier akzeptierst.

Video auf Deutsch: „Lastenheft und Pflichtenheft: Was ist der Unterschied?“, Sascha Thattil; Beispiele stammen dort aus IT-Projekten und werden nur methodisch auf den fiktiven Anlagenauftrag übertragen.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Überprüfe dein Wissen

Was macht eine Modellanforderung überprüfbar? (Ein eindeutiges Soll-Verhalten mit Prüfbedingung) (!Eine möglichst schöne Formulierung) (!Ein unverbindlicher Wunsch ohne Messwert) (!Eine Zeichnung ohne Prüfkriterium)

Begründete Rückmeldung: R02 benennt Eingangsbedingungen und einen beobachtbaren Ausgang; damit lässt sich ein Soll-Ist-Vergleich durchführen.

Welches Dokument beschreibt zuerst die Sicht des Auftraggebers? (Lastenheft) (!Verdrahtungsprotokoll) (!Messgerätezertifikat) (!Störungsliste)

Begründete Rückmeldung: Das Lastenheft beschreibt gewünschte Leistungen und Randbedingungen; die spätere Umsetzung konkretisiert ein Pflichtenheft.

Welcher Zweck wird im Schulmodell dem Stop zugeordnet? (Funktionaler Abbruch der virtuellen Transportanzeige) (!Nachweis eines zertifizierten Not-Halts) (!Erlaubnis für Netzspannungsarbeiten) (!Automatische Freigabe jeder realen Maschine)

Begründete Rückmeldung: Der Stop ist nur eine im Modell zu prüfende Funktion; er ersetzt keine sicherheitsgerichtete Maßnahme.

Welcher Eingang stellt die simulierte Ankunft dar? (B2) (!S_START) (!S_RESET) (!H_S)

Begründete Rückmeldung: B2 liefert das Ankunftsereignis, während S_START eine Bedienhandlung und H_S ein Ausgang ist.

Wann soll bei fehlender Ankunft die Störung sichtbar werden? (Im Zeitschritt bei 5,1 Sekunden) (!Bereits bei jeder Startanforderung) (!Erst nach 60 Minuten) (!Unabhängig von jedem Zeitverlauf)

Begründete Rückmeldung: R05 legt die Timeout-Grenze fest: 5,0 Sekunden sind noch im Fenster, bei 5,1 Sekunden greift die Störfolge.

Wie hoch ist die angenommene Gesamtstromaufnahme des ursprünglichen Modells? (0,330 Ampere) (!0,180 Ampere) (!0,500 Ampere) (!3,300 Ampere)

Begründete Rückmeldung: Aus 0,180 A plus 0,030 A für die Sensoren plus 0,120 A für die Anzeigen folgen 0,330 A.

Welche Leistungsaufnahme ergibt 24 Volt mal 0,330 Ampere? (7,92 Watt) (!79,2 Watt) (!0,792 Watt) (!12,0 Kilowatt)

Begründete Rückmeldung: Bei Gleichspannung gilt für den angenommenen Modellfall P gleich U mal I und damit 7,92 W.

Wie hoch sind die fiktiven geplanten Gesamtkosten? (860 Euro) (!700 Euro) (!900 Euro) (!1060 Euro)

Begründete Rückmeldung: Die angenommene Arbeitsleistung von 700 Euro und die Pauschale von 160 Euro ergeben 860 Euro, also 40 Euro unter der Grenze.

Welcher Befund darf nicht als bestandener Realtest bezeichnet werden? (Die ausdrücklich nicht durchgeführte Sichtprüfung) (!Ein protokollierter Soll-Ist-Vergleich einer Simulation) (!Eine dokumentierte Kostenrechnung) (!Eine in der Tabelle nachgewiesene Signalfolge)

Begründete Rückmeldung: T09 bleibt offen; ein fiktives Testergebnis ist kein tatsächlicher physischer Nachweis.

Welche Aussage trennt die beiden Regelungsbereiche richtig? (KMK beschreibt schulische Lernfelder und IndElAusbV betriebliche Ausbildungsinhalte) (!KMK genehmigt jedes individuelle Lernnetzteil) (!Die Ausbildungsordnung ist nur ein Stundenplan der Berufsschule) (!Der Unterrichtskurs ersetzt die Aufsicht einer Elektrofachkraft)

Begründete Rückmeldung: Lernfelder steuern schulische Bildungsziele, während der betriebliche Ausbildungsrahmenplan Tätigkeiten und Kompetenzen für die Ausbildung festlegt.

Memory

Finde jeweils den Fachbegriff und seine einmalig passende Definition.

Lastenheft	Anforderungen aus Auftraggebersicht
Pflichtenheft	geplante technische Umsetzung
Akzeptanzkriterium	eindeutig prüfbare Erfüllungsbedingung
Schnittstelle	vereinbarter Signalübergang zwischen Systemteilen
Zustandsmodell	Darstellung erlaubter Betriebszustände und Übergänge
Änderungsprotokoll	Verlauf von Anpassungen mit Version und Grund

Drag-and-Drop

Ordne jedem fachlichen Prüfschritt den passenden Nachweis zu.

Fachbegriff zuordnen	Passender Nachweis
Anforderungsklärung	dokumentierter Kundenwunsch
Signalanalyse	vollständige Ein- und Ausgangsliste
Zeitprüfung	Zeitstempelprotokoll der Simulation
Kostenprüfung	nachvollziehbare Planrechnung in Euro
Abnahmeprüfung	ausgefüllte Soll-Ist- und Offenpunktliste

Kreuzworträtsel

Die Lösungen sind jeweils ein einzelner deutscher Fachbegriff.

Lastenheft	Wie heißt das Dokument, das die Wünsche des Auftraggebers beschreibt?
Signal	Wie heißt eine übertragene binäre Zustandsinformation?
Sensor	Wie nennt man einen Geber zur Erkennung eines Zustands?
Entwurf	Wie heißt eine vorläufige technische Lösung vor der Umsetzung?
Prüfung	Wie heißt der systematische Soll-Ist-Vergleich?
Freigabe	Wie heißt die dokumentierte Zustimmung nach zuständiger Entscheidung?

LearningApps

Nutze die thematische LearningApps-Suche und bewerte selbst, ob ein gefundenes Angebot fachlich zum fiktiven Anlagenmodell passt. Externe Suchtreffer sind nicht automatisch überprüft.

Lückentext

Die Beschreibung dessen, was die Auftraggeberseite benötigt, heißt

.

Die Beschreibung der geplanten technischen Umsetzung heißt

.

Eine durchgeführte Prüfung vergleicht Soll und

.

Das simulierte Ankunftssignal trägt die Kennung

.

Die Betriebsspannung des hypothetischen Lernmodells beträgt

Volt.

Die angenommene Gesamtstromaufnahme beträgt

Ampere.

Die kalkulierten Gesamtkosten betragen

Euro.

Der Transport wird bei fehlender Ankunft nach dem festgelegten

beendet.

Eine nicht erledigte Prüftätigkeit bleibt im Protokoll

.

Die nummerierte Fassung einer Unterlage heißt

.

Offene Aufgaben

Leicht

Projektauftrag: Formuliere aus dem fiktiven Kundenwunsch fünf klare Projektziele und zwei explizite Nicht-Ziele; begründe deren Bedeutung.
Anforderung: Schreibe drei ungenaue Aussagen in Gegeben-Wenn-Dann-Sätze mit prüfbarem Ergebnis um.
Signalliste: Zeichne eine Tabelle mit allen fünf Eingängen und drei Ausgängen des Lernmodells und markiere deren Richtung.
Leistungsberechnung: Berechne Stromsumme und Leistung aus den vorgegebenen Modellwerten mit den korrekten Einheiten.

Standard

Ablaufdiagramm: Stelle Bereit, Transportiert, Fertig und Störung mit Stop-, Zeit- und Reset-Übergängen als selbst gezeichnetes Zustandsmodell dar.
Testprotokoll: Erstelle für R02 bis R06 fünf Testfälle einschließlich Vorbedingung, Aktion, erwarteter Reaktion und einem fiktiven Ist-Wert.
Kalkulation: Rechne Personalkosten, Pauschale und Budgetpuffer aus und stelle zwei begründete Einsparmöglichkeiten gegenüber.
Fachgespräch: Simuliere ein Auftraggebergespräch in Rollen; kläre die Bedeutung von „jederzeit stoppen“ und dokumentiere die Antwort ohne echte personenbezogene Daten.

Schwer

Änderungsmanagement: Ergänze eine vierte 0,040-A-Leuchtanzeige; prüfe neue Stromsumme und Reserve und schreibe ein vollständiges Änderungsblatt.
Fehleranalyse: Analysiere die Fälle B2 dauerhaft wahr, verspätete Ankunft und gleichzeitiger Stop; schlage je eine deterministische Reaktion und einen Test vor.
Qualitätssicherung: Entwickle eine Rückverfolgbarkeitsmatrix von mindestens acht Anforderungen über Entwurfsentscheidungen zu Testfällen und Versionen.
Technische Dokumentation: Verfasse eine vollständige simulierte Projektmappe mit Inhaltsverzeichnis, Modellgrenzen, Kosten, Risiken, Prüfstatus und offengelegten Nicht-Nachweisen.

Lernkontrolle

Anforderungsanalyse: Bewerte, warum „Das Modell ist sicher“ ohne Gefährdungsbezug und Prüfkriterien keine belastbare Fachanforderung ist; formuliere eine zulässige Modellgrenze.
Projektplanung: Prüfe rechnerisch, ob eine zusätzliche Arbeitszeit von 2 h zum angesetzten Stundensatz den 900-Euro-Rahmen einhält, und dokumentiere eine Konsequenz.
Steuerungslogik: Begründe, warum Stop bei gleichzeitigem Ankunftsimpuls Vorrang hat, und schreibe eine dazu passende Simulationstestfolge.
Fehlersuche: Leite aus „B2 bleibt wahr“ ein nicht offensichtliches Fehlverhalten ab und entwickle eine testbare Plausibilitätsbedingung.
Qualitätsmanagement: Erkläre, warum ein offener physischer Sichttest die Freigabe echter Hardware verhindert, obwohl alle virtuellen Prüffälle bestanden erscheinen.
Dokumentationsprüfung: Ordne die Aufgaben von Lastenheft, Pflichtenheft, KMK-Rahmenlehrplan, Ausbildungsrahmenplan und Abnahmeprotokoll im Ausbildungsprojekt ein.

Lernnachweis

Wissen: Du unterscheidest Aufgabenklärung, Lasten-/Pflichtenheft, funktionale und nichtfunktionale Anforderungen, Schul-Lernfelder und betriebliche Vorgaben. Fertigkeiten: Du formulierst Anforderungen mit Prüfbedingungen, erstellst Ein-/Ausgangslisten und Zustandstabellen und rechnest mit V, A, W, h und €. Produkte: Versionierter Projektauftrag, Anforderungskatalog R01–R10, Signalliste, Modelllogik, Prüffälle T01–T10, Kostenplan, Änderungsprotokoll und Reflexion. Transfer: Du identifizierst Sicherheitsgrenzen und sprichst offene Prüfungen an, statt Freigaben oder Kompetenzen vorzutäuschen.

Bewertungsraster für die Lernmappe: Anforderungen und Traceability 30 %, Fachlogik und Simulation 25 %, Plausibilität von Rechnungen 15 %, Sicherheitsbewusstsein 15 %, Dokumentation und Reflexion 15 %. Dies ist ein didaktisches Raster, keine offizielle Prüfungsordnung.

OER und Wikipedia

Amtliche und fachliche Quellen (recherchiert am 21.10.2026):

KMK, Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Betriebstechnik, Beschluss 16.05.2003 in Fassung 23.02.2018, besonders Lernfelder 12 und 13. Schulischer Teil; 80 bzw. 60 Stunden sind schulische Zeitrichtwerte.
Ausbildungsrahmenplan Anlage 3 zu § 12 IndElAusbV, BGBl. I 2018, S. 926–937. Betriebliche Fachqualifikationen: technische Auftragsanalyse, Planung und Dokumentation. Separat von der KMK.
Gemeinsame Kernqualifikationen zur IndElAusbV. Schutz, Organisation und Kommunikation im Ausbildungskontext.
DGUV Vorschrift 3 mit Durchführungsanweisungen „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“. Sicherheits- und Verantwortungsorientierung; maßgeblich bleibt die gültige betriebliche Regelung. Kein Kursabschnitt gilt als Ersatz für diese Vorschrift.
Wikipedia: Lastenheft sowie Wikipedia: Pflichtenheft. Begriffsorientierung, keine Rechtsprüfung.
Wikipedia: Steuerungstechnik. Fachliche Grundbegriffe zu Signalen und Steuerung.

Wikipedia als ergänzende Leseseite:

Geprüfte Wikimedia-Commons-Medien und Lizenznachweise (unverändert übernommen, keine eigenen Werke):

Datei	Nachweis/Quelle	Urheber	Lizenz
File:Conditional flowchart.svg	Wikimedia Commons Datei	Ambigraphe	CC BY-SA 3.0
File:Ladder logic diagram.jpg	Wikimedia Commons Datei	Mithilrkadam	CC BY-SA 4.0
File:Ladder Logic AND gate PLC.jpg	Wikimedia Commons Datei	Mithilrkadam	CC BY-SA 4.0
File:Relay animation with flyback diode.gif	Wikimedia Commons Animation	Cloullin	CC BY-SA 4.0
File:Son d'un télérupteur.ogg	Wikimedia Commons Audio	Olivier Pichard	CC BY-SA 4.0

Geprüfte deutschsprachige Videolinks – nur externe Wiedergabe, keine freie Lizenz behauptet:

Video-Link	Quelle	Anbieter/Urheberbezeichnung	Nutzungsstatus
https://www.youtube.com/watch?v=cNx3z9GVZQU	Was ist eine SPS Steuerung??	SPS Tutorial	externes YouTube-Video; keine CC-Lizenz nachgewiesen
https://www.youtube.com/watch?v=PqXsK9rrNQM	Lastenheft und Pflichtenheft: Was ist der Unterschied?	Sascha Thattil	externes YouTube-Video; keine CC-Lizenz nachgewiesen

Lizenzhinweis: CC BY-SA verlangt Namensnennung, Lizenzverlinkung und Kennzeichnung von Änderungen; hier werden die verlinkten Originale nicht verändert. Eingebettete Medien und die Simulation sind Anschauungsmaterial. Für Betreiberpflichten, Herstellerfreigaben und die fachgerechte Anlagenprüfung ist die jeweils zuständige Stelle verantwortlich.